FSC赛车车架设计及轻量化研究

【摘要】FSC赛车车架是确保赛车能够顺利完成各项比赛和驾驶员生命安全的主要结构。因此FSC车架的设计要保证其有足够的强度与刚度，避免车架的低阶频率与激振频率接近或重合，同时还应尽量使车架质量小和结构紧凑。为保证驾驶员的安全与驾驶舒适以及适应各零部件和总成在车架上的布置要求，根据FSC赛车结构规则、汽车人机工程学和赛车总布置的要求对车架进行了设计，并参照第一代FSC赛车选取了初始钢管壁厚。完成车架结构设计后，在三维CAD软件中进行赛车的装配并检查是否产生干涉。在ANSYS中建立车架的参数化有限元模型，对初始设计的车架进行了五种极限工况下的强度分析、弯曲刚度及扭转刚度分析、模态分析。从分析结果可知，车架的最大应力远小于材料屈服极限，变形很小，刚度也足够大，低阶固有频率分布也合理，说明车架质量有优化的空间。随后对车架进行扭转刚度、一阶固有频率和质量的灵敏度分析，筛选出对扭转刚度、一阶固有频率和质量有较大影响的设计参数作为车架质量优化的设计变量，将扭转刚度和一阶固有频率作为状态变量，质量作为目标函数，对车架进行优化分析。其余设计参数取最接近规则限定的钢管内半径上限的标准值。最终使车架质量减少6.1Kg。最后对FSC车架的设计、有限元参数化建模、有限元分析和优化设计进行了总结，所得的经验和结论可作为今后FSC赛车车架设计与仿真分析的参考与指导。
【作者】李越辉；
【导师】尉庆国；温德恩；
【作者基本信息】中北大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】FSC赛车；车架；有限元；灵敏度分析；质量优化；

【参考文献】
[1]李传宝,黄金,何军邀,王普.微生物多糖结冷胶的发酵过程优化[J].食品与发酵工业,2013,04:76-80.
[2]王楠,陈志业,律方成.电容型设备绝缘在线监测与诊断技术综述[J].电网技术,2003,08:72-76.
[3]滕海滨.单圈图的匹配与Estrada指数[D].安徽大学,基础数学,2013,硕士.
[4]张波.数据仓库技术在教务管理中的应用探索[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2004,07:53-55.
[5]丛秋霞.鞭毛蛋白在重组减毒鼠伤寒沙门菌诱导固有免疫应答中的作用研究[D].扬州大学,遗传学,2011,硕士.
[6]徐希玲.诉求方式、认知需求及网络口碑对微博广告心理效果的影响[D].苏州大学,应用心理学,2014,硕士.
[7]沈泽昊,王功芳,李道兴.三峡大老岭山地常绿落叶阔叶混交林林隙干扰研究Ⅱ.林隙干扰的地形格局[J].植物生态学报,2002,02:149-156.
[8]毛建辉.大功率LED散热用导热硅橡胶的制备与性能研究[D].重庆大学,材料物理与化学,2014,硕士.
[9]沈阳.现代信息技术在高中概率与统计教学中的应用研究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[10]周湘波.钟表行业库存管理研究[D].华中师范大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[11]姜英.半参数方法的稳健性参数设计研究[D].西南交通大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[12]刘瓒.污泥干燥处理中典型恶臭的释放特点[D].浙江大学,2007.
[13]夏凡,冯华.自营式电子商务网站价格战的博弈分析与对策[J].西南交通大学学报(社会科学版),2014,02:83-89.
[14]武强.湘潭市城乡资产资源经营管理有限公司发展战略研究[D].湖南大学,工商管理,2014,硕士.
[15]陈明,冯铁.MBC式移动工作台的新结构[J].一重技术.2001(Z1)
[16]吴义杰,高德群,许江桥,汪亚军,樊太亮.一种自动识别高分辨率层序地层的方法及计算机实现[J].石油地球物理勘探,2003,02:162-167+220-108.
[17]朱琳.公务员的职业道德建设研究[D].江南大学,思想政治教育,2012,硕士.
[18]杨锦芝.上皮性卵巢癌组织中凋亡抑制基因Survivin的表达及意义[D].青岛大学,妇科学,2003,硕士.
[19]黄新萍.韩国小学汉字教学研究[D].沈阳师范大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[20]李国发.f-k域与f-x域联合实现道内插[J].石油地球物理勘探,1995,05:693-701+718.
[21]李顺.不同二尖瓣病变二尖瓣置换术后左室功能变化以及影响因素的研究[D].大连医科大学,外科学,2012,硕士.
[22]臧宏刚.异氟烷对成年大鼠学习记忆功能的影响及其机制[D].遵义医学院,麻醉学,2013,硕士.
[23]刘丹.基于C-MEMS的微纳结构的制备及其超级电容特性的研究[D].华中科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[24]传秀云.天然石墨矿物与储能材料[J].中国非金属矿工业导刊,2013,03:1-2.
[25]李芳芳.新疆少数民族大学生中华文化认同研究[D].新疆师范大学,马克思主义民族理论与政策,2013,硕士.
[26]孙彤.基于最小二乘支持向量机的高炉铁水温度预测模型的研究[D].内蒙古科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[27]沈左权.宁夏新材料产业规划编制、政策体系及组织实施研究[D].天津大学,公共管理,2004,硕士.
[28]王铃.1-薄荷醇合成工艺研究[D].浙江大学,应用化学,2013,硕士.
[29]教鑫.中德中等职业教育课程模式比较研究[D].沈阳师范大学,比较教育学,2013,硕士.
[30]张玖艳.基于生命周期费用视角的公务车最优更新期决策研究[D].长安大学,会计学,2013,硕士.
[31]刘颖.语气副词“明明”与“分明”的比较研究[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[32]王清丽.资源三号遥感数据在基础地理信息数据生产的应用研究[D].西安科技大学,测绘工程,2014,硕士.
[33]李庆忠.来自地下复杂地质体的反射图形到底是怎样的?[J].石油地球物理勘探,1986,03:221-240.
[34]童小娇,贺恩锋,周任军.带可变事故切除时间的暂态稳定约束最优潮流计算[J].控制与决策,2011,11:1637-1642+1648.
[35]胡芝兰,江帆,王贵锦,林行刚,严洪.基于运动方向的异常行为检测[J].自动化学报,2008,11:1348-1357.
[36]王卫琴.物流仓储企业供应链融资的模式及风险研究[D].浙江理工大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[37]雷雨维.货币一体化与欧债危机[D].华中师范大学,西方经济学,2013,硕士.
[38]王佳靖.简帛《五行》校读[D].华东师范大学,汉语言文字学,2004,硕士.
[39]李月坤.消费类厨具设计多样化研究[D].北方工业大学,设计艺术学,2014,硕士.
[40]郭建军,路东尚,宋扬,王存文.竖井保安矿柱回采过程中采场稳定性分析[J].有色金属(矿山部分).2004(01)
[41]巨圆圆.优化迭代学习控制的边值问题研究[D].兰州理工大学,电工理论与新技术,2014,硕士.
[42]朱立.河南省高校突发事件应急管理研究[D].郑州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[43]韩宝.长安微车营销渠道管理研究[D].河北大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[44]郭西强,孙永谡,李立君,张承杰.城市剩余木质料与利用[J].林产工业.2006(02)
[45]王建国.李昌奎案件研究[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[46]吴心怡.静脉用药集中调配制度探析[D].郑州大学,药剂学,2013,硕士.
[47]崔忠波.江门市统计调查中管理沟通问题研究[D].华南理工大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[48]孟根帆.我国商业银行票据业务风险研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[49]李玉涛,荣朝和.交通规划与融资机制的演变——美国高速公路百年史回顾[J].地理研究,2012,05:922-930.
[50]王晓庆.铁路危险货物运输风险性综合分析研究[D].北京交通大学,2006.